ES2537584T3 - Método y aparato destinados a proporcionar un acuse de recibo mejorado del control de enlace de radiocomunicaciones - Google Patents

Método y aparato destinados a proporcionar un acuse de recibo mejorado del control de enlace de radiocomunicaciones Download PDF

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Abstract

Método de funcionamiento de un receptor (14) del protocolo de enlace de radiocomunicaciones cuando se reciben bloques de datos desde un transmisor (12), que comprende: recibir un bloque de datos; y determinar en el receptor (14) si un tamaño de una ventana de recepción es inferior o igual a un tamaño del mapa de bits, siendo el tamaño del mapa de bits un tamaño máximo, expresado en un número de bits, del mapa de bits a notificar en un mensaje de acuse de recibo, y siendo la determinación, en el receptor (14), de si el tamaño de la ventana de recepción inferior o igual a un tamaño del mapa de bits se basa en una condición [V(R)-V(Q)] mod SNS-tamaño del mapa de bits; entonces si la determinación es positiva, el mapa de bits notificado abarca la ventana de recepción completa, lo cual se proporciona fijando SSN>=V(R); en el que: V(S) es una variable de estado de envío que indica un número de secuencia de un bloque de datos siguiente que se debe transmitir en la secuencia; SNS es un espacio de números de secuencia que indica un intervalo [0; SNS-1] del cual adopta su valor un número de secuencia de bloques, BSN, en el que a cada bloque de datos transmitido se le asigna un BSN igual a V(S) en el momento de la transmisión; V(Q) es una variable de estado de la ventana de recepción que indica un BSN más bajo no recibido todavía, módulo SNS, y representa el inicio de una ventana de recepción; V(R) es una variable de estado de recepción que indica el BSN que tiene un valor mayor en uno que el BSN más alto recibido hasta el momento, módulo SNS; y SSN es un número de secuencia inicial; y sobre la base de la determinación, si el tamaño de la ventana de recepción es mayor que el tamaño del mapa de bits, el mapa de bits notificado comprende un mapa de bits parcial que abarca una de entre una parte inicial de la ventana de recepción y una parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción, determinándose además, en el receptor (14), qué parte de la ventana de recepción se notifica, comprendiendo la determinación adicional, en el receptor, de qué parte de la ventana de la recepción se notifica: determinar si [PBSN-V(Q)] mod SNS<WS y si [V(R)-(PBSN+Umbral_PBSN)] mod SNS<WS, y si la determinación adicional es positiva, enviar el mapa de bits parcial que abarca una parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción, de lo contrario, enviar el mapa de bits parcial que abarca la parte inicial de la ventana de recepción, en el que PBSN es un número de secuencia de bloques parcial que indica el BSN más alto que se incluyó en el mapa de bits cuando se transmitió el mensaje de acuse de recibo previo, y en el que el Umbral_PBSN es un valor de umbral que identifica un límite para la diferencia entre PBSN y V(R), más allá del cual se genera un mapa de bits parcial que abarca una parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción, y WS indica el tamaño de la ventana.

Description

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DESCRIPCIÓN
Método y aparato destinados a proporcionar un acuse de recibo mejorado del control de enlace de radiocomunicaciones.
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a sistemas y terminales de comunicaciones digitales inalámbricas y, más específicamente, esta invención se refiere a una técnica mejorada de acuses de recibo del Control de Enlace de Radiocomunicaciones (RLC) para permitir el uso de una ventana de RLC mayor de la que está disponible con un mapa de bits de acuse de recibo convencional.
Antecedentes
El comportamiento del protocolo del RLC viene gobernado, entre otros factores, por el tamaño de ventana (WS) del RLC. El tamaño de ventana de un protocolo indica cuántos bloques de datos (bloques) puede enviar un transmisor sin la necesidad de recibir información de acuse de recibo desde el receptor. Las dos entidades pares de transmisor y receptor de RLC tienen, respectivamente, una ventana de transmisión de RLC y de recepción de RLC de tamaño WS. En un momento dado cualquiera, puede haber como mucho WS bloques pendientes en la ventana de transmisión (recepción). Como ejemplo, una ventana de tamaño WS=1 implica que el transmisor únicamente puede enviar un bloque cada vez, y que se requiere un acuse de recibo del receptor después de cada bloque transmitido antes de que el transmisor pueda enviar el siguiente bloque. Una ventana de tamaño WS=64 implica que el transmisor puede enviar hasta 64 bloques sin recibir un acuse de recibo del receptor. Por tanto, cuanto mayor sea el tamaño de la ventana, mayor será la velocidad de datos efectiva. Típicamente, es necesario un buen equilibrio entre el tamaño de la ventana, la velocidad máxima a la cual se envían/reciben bloques, y los recursos disponibles (de radiocomunicaciones) que puede usar el protocolo, para garantizar un caudal óptimo de datos del protocolo.
En el RLC del Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes (GPRS) hay disponible un WS=64. No obstante, puede surgir un problema cuando la cantidad de recursos de radiocomunicaciones usados alcanza un valor elevado (por ejemplo, cuando se usan cuatro o más intervalos de tiempo) y cuando el retardo de ida y vuelta en la capa de RLC es relativamente grande. Por ejemplo, pueden pasar hasta aproximadamente 200 ms antes de que se reciba un acuse de recibo correspondiente a un bloque transmitido. Bajo tales condiciones, se produce de manera regular un atoramiento de la ventana de transmisión (es decir, no se pueden enviar bloques nuevos, puesto que ya se han transmitido todos los bloques que están dentro de la ventana de transmisión). Este problema se supera en el RLC del GPRS Mejorado (EGPRS), que permite definir el tamaño de la ventana en función del número de intervalos de tiempo asignados.
Una de las desventajas del uso de un tamaño de ventana grande es la necesidad inherente de un mapa de bits de acuse de recibo grande. Idealmente, el receptor debería poder enviar un mapa de bits de acuse de recibo que abarque la ventana de recepción completa. En el mapa de bits de acuse de recibo, hay un bit asignado por cada bloque del WS, indicando cada bit el éxito o fallo de la recepción, libre de errores, del bloque correspondiente. No obstante, puede que un mapa de bits de acuse de recibo grande no quepa dentro de un bloque de control del RLC/MAC (Control de Acceso al Medio). Con este fin, se introdujo para el RLC de EGPRS una técnica bastante compleja que hace uso de la compresión de mapas de bits y la notificación, controlada por red, de mapas de bits parciales, así como la supresión ocasional de informes de calidad del canal desde la estación móvil.
La introducción de una capa física nueva (capa uno flexible) en la Red de Acceso de Radiocomunicaciones del Sistema Global para Comunicaciones Móviles/Velocidades de Datos Mejoradas para Evolución del GSM (GSM/EDGE) (GERAN) ha motivado la necesidad de una definición de valores nuevos para parámetros de RLC con el fin de permitir un rendimiento óptimo del RLC, al mismo tiempo que evitando limitaciones del GPRS con esquemas de transmisión multiintervalo y la complejidad del EGPRS para acuses de recibo.
En la técnica anterior, la red ordena a la estación móvil que envíe o bien primeros mapas de bits parciales o bien mapas de bits parciales siguientes, con o sin informes de calidad del canal, incluso en aquellos casos en los que el receptor de RLC (la estación móvil en una transferencia de datos de enlace descendente (DL)) puede tener una mejor percepción sobre qué mapa(s) de bits parcial(es) se debería(n) enviar.
No obstante, la transferencia de datos podría ser también en la dirección opuesta (sobre el enlace ascendente (UL) desde la estación móvil a la red). En este caso, las especificaciones actuales permiten el envío o bien de primeros mapas de bits parciales o bien de mapas de bits parciales siguientes, aunque la estrategia a usar en este contexto no ha sido determinada.
Tal como se ha indicado anteriormente, en el EGPRS el problema de dar acomodo a información extensa de acuses de recibo en un bloque de control de RLC/MAC se abordó mediante una combinación de notificación de mapas de bits parciales controlada por la red, compresión de mapas de bits y supresión ocasional de informes de calidad del
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canal del mensaje de acuse de recibo. Estos mecanismos se definen en 3GPP TS 44.060 §§ 9.1.8.2 y 9.1.10. No obstante, estos planteamientos no ofrecen una solución óptima.
El documento US 6.557.135 B1 da a conocer un método y un aparato que transmiten una parte de un acuse de recibo de mapa de bits en el caso en el que el tamaño del mapa de bits sea mayor que el tamaño del mensaje de acuse de recibo. La parte del mapa de bits transmitido puede ser el comienzo, la parte central o la parte final del mapa de bits de acuse de recibo completo.
Sumario de las formas de realización preferidas
Los problemas anteriores y otros se superan, y se materializan otras ventajas, siguiendo las formas de realización preferidas actualmente de esta invención.
Esta invención aborda y al mismo tiempo resuelve el problema de encajar información de acuse de recibo (junto con otra información, tal como mediciones de calidad del canal) dentro de un bloque de control de RLC/MAC, cuando se usa un tamaño de ventana grande, a través del uso de estrategias de mapas de bits parciales, controladas por el receptor del RLC.
La invención proporciona mejoras con respecto a las soluciones tanto del GPRS como del EGPRS. La invención mejora el funcionamiento del RLC del GPRS evitando una pérdida de caudal provocada por un atoramiento frecuente de la ventana debido al uso de un tamaño de ventana demasiado pequeño cuando se utiliza el funcionamiento multiintervalo. La invención mejora también el funcionamiento del RLC del EGPRS haciendo que tanto la información de acuse de recibo como el informe de calidad del canal quepan dentro de un bloque de control de RLC/MAC, reduciendo así la carga de señalización (no se requiere una notificación independiente de acuses de recibo y de mediciones) al mismo tiempo que permitiendo que la notificación de mediciones se produzca con tanta frecuencia como se permite en el GPRS.
De acuerdo con un primer aspecto de esta invención, se dan a conocer métodos y aparatos para el funcionamiento de un receptor del protocolo de enlace de radiocomunicaciones cuando se reciben bloques de datos desde un transmisor. El método incluye recibir un bloque de datos y determinar si [V(R)-V(Q)] mod SNS ≤ tamaño de mapa de bits (es decir, si el tamaño de la ventana de recepción es inferior o igual al tamaño del mapa de bits). El tamaño del mapa de bits es el tamaño máximo en bits correspondiente al mapa de bits a enviar en el acuse de recibo. Si la determinación da un resultado positivo, entonces el método fija SSN=V(R) (es decir, el mapa de bits notificado abarca la ventana de recepción completa), mientras que si la determinación da un resultado negativo el método fija SSN=[V(Q)+tamaño de mapa de bits] mod SNS (es decir, el mapa de bits notificado abarca solamente el comienzo de la ventana de recepción y abarca tantos bloques como bits hay en el mapa de bits notificado).
De acuerdo con un segundo aspecto de esta invención se dan a conocer métodos y aparatos para el funcionamiento del receptor del protocolo de enlace de radiocomunicaciones cuando se reciben bloques de datos desde el transmisor. El método incluye determinar si [V(R)-V(Q)] mod SNS ≤ tamaño del mapa de bits (es decir, si el tamaño de la ventana de recepción es inferior o igual al tamaño del mapa de bits) y, si la determinación da un resultado positivo, el método fija SSN=V(R) (es decir, el mapa de bits notificado abarca la ventana de recepción completa), mientras que si la determinación da un resultado negativo, el método determina si se envía un primer mapa de bits parcial (que abarca una parte inicial de la ventana de recepción) o un mapa de bits parcial sucesivo (que abarca alguna parte diferente a la parte inicial de la ventana de recepción).
El uso de esta invención evita el requisito de hacer que la red inalámbrica controle qué información (qué mapa de bits parcial, con o sin el informe de calidad del canal) debe notificar la estación móvil, a cambio de solamente una pequeña complejidad adicional en la estación móvil (esencialmente solo una comparación entre dos números, es decir, una comparación entre el tamaño de la ventana de recepción y el tamaño del mapa de bits notificado).
Breve descripción de los dibujos
Los anteriores y otros aspectos de estas enseñanzas se pondrán más claramente de manifiesto en la siguiente Descripción Detallada de las Formas de Realización Preferidas, cuando la misma se lee en combinación con las Figuras de Dibujos adjuntas, en las que:
la Fig. 1 ilustra parámetros de RLC tanto en el transmisor de RLC (Fig. 1A) como en el receptor de RLC (Fig. 1B).
La Fig. 2 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, tamaño de Mapa de bits = tamaño de ventana de RLC, Retardo de ida y vuelta = 200 milisegundos (ms), y una estación móvil de dos intervalos de tiempo (2-TS).
La Fig. 3 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, tamaño de Mapa de bits = tamaño de ventana de RLC, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 4 TS.
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La Fig. 4 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, tamaño de Mapa de bits = tamaño de ventana de RLC, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 6 TS.
La Fig. 5 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, 5 tamaño de Mapa de bits = tamaño de ventana de RLC, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 8 TS.
La Fig. 6 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, tamaño de Mapa de bits = tamaño de ventana de RLC, Retardo de ida y vuelta = 120 ms, estación móvil de 2 TS.
10 La Fig. 7 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, tamaño de Mapa de bits = tamaño de ventana de RLC, Retardo de ida y vuelta = 120 ms, estación móvil de 4 TS.
La Fig. 8 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, tamaño de Mapa de bits = tamaño de ventana de RLC, Retardo de ida y vuelta = 120 ms, estación móvil de 6 TS.
15 La Fig. 9 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, tamaño de Mapa de bits = tamaño de ventana de RLC, Retardo de ida y vuelta = 120 ms, estación móvil de 8 TS.
La Fig. 10 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, 20 una Estrategia de mapas de bits parciales 1 aplicada con un tamaño de mapa de bits de 116, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 2 TS.
La Fig. 11 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, una Estrategia de mapas de bits parciales 1 aplicada con un tamaño de mapa de bits de 116, Retardo de ida y 25 vuelta = 200 ms, estación móvil de 4 TS.
La Fig. 12 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, una Estrategia de mapas de bits parciales 1 aplicada con un tamaño de mapa de bits de 116, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 6 TS.
30 La Fig. 13 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, una Estrategia de mapas de bits parciales 1 aplicada con un tamaño de mapa de bits de 116, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 8 TS.
35 La Fig. 14 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, una Estrategia de mapas de bits parciales 2 aplicada con un tamaño de mapa de bits de 116, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 2 TS.
La Fig. 15 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, 40 una Estrategia de mapas de bits parciales 2 aplicada con un tamaño de mapa de bits de 116, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 4 TS.
La Fig. 16 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, una Estrategia de mapas de bits parciales 2 aplicada con un tamaño de mapa de bits de 116, Retardo de ida y 45 vuelta = 200 ms, estación móvil de 6 TS.
La Fig. 17 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes tamaños de ventana de RLC, una Estrategia de mapas de bits parciales 2 aplicada con un tamaño de mapa de bits de 116, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 8 TS.
50 La Fig. 18 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes estrategias de mapas de bits parciales, tamaño de ventana de RLC = 512, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 2 TS.
La Fig. 19 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes estrategias de mapas de bits 55 parciales, tamaño de ventana de RLC = 512, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 4 TS.
La Fig. 20 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes estrategias de mapas de bits parciales, tamaño de ventana de RLC = 512, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 6 TS.
60 La Fig. 21 es una gráfica que muestra el caudal del enlace de RLC para diferentes estrategias de mapas de bits parciales, tamaño de ventana de RLC = 512, Retardo de ida y vuelta = 200 ms, estación móvil de 8 TS.
La Fig. 22 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema de comunicaciones inalámbricas que contiene un transmisor y un receptor que funcionan de acuerdo con esta invención. 65
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La Fig. 23 es un diagrama de flujo lógico que ilustra el funcionamiento de una primera estrategia de mapas de bits parciales (PBS1) de acuerdo con esta invención.
La Fig. 24 es un diagrama de flujo lógico que ilustra el funcionamiento de una segunda estrategia de mapas de bits parciales (PBS2) de acuerdo con otra forma de realización de esta invención.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
La forma de realización actualmente preferida, pero no limitativa, de esta invención se basa en parámetros de RLC definidos en la especificación: 3GPP TS 44.060. Los parámetros más relevantes para las enseñanzas de esta invención se resumen a continuación, y algunos de ellos se muestran en las Figs. 1A y 1B.
Ack: Acuse de Recibo EDGE: Velocidades de Datos Mejoradas para Evolución del GSM EGPRS: GPRS Mejorado GERAN: Red de Acceso de Radiocomunicaciones de GSM/EDGE GPRS: Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes GSM: Sistema Global para Comunicaciones Móviles MAC: Control de Acceso al Medio Nack: Acuse de Recibo Negativo PCU: Unidad de Control de Paquetes RLC: Control de Enlace de Radiocomunicaciones WS: tamaño de ventana SNS: espacio de números de secuencia – el espacio de números de secuencia indica el intervalo [0; SNS-1] del cual
el BSN adopta su valor.
BSN: número de secuencia de bloques – a cada bloque de datos de RLC transmitido se le asigna un número de secuencia de bloques igual a V(S) en el momento de la transmisión. V(A): variable de estado de acuse de recibo – la variable de estado de acuse de recibo contiene el valor de BSN del
bloque de datos de RLC más antiguo del cual su entidad par no ha emitido un acuse de recibo positivo. V(A) se
actualiza después de cada recepción del RBB (Mapa de bits de bloque recibido) desde el RLC par. V(S): variable de estado de envío – la variable de estado de envío indica el número de secuencia del siguiente bloque de datos de RLC que se deben transmitir de la secuencia. V(S) se incrementa en 1 (módulo SNS) después de la transmisión del bloque de datos de RLC con BSN=V(S).
V(Q): variable de estado de la ventana de recepción – la variable de estado de la ventana de recepción indica el
BSN más bajo no recibido todavía (módulo SNS) y representa el inicio de la ventana de recepción. V(R): variable de estado de recepción – la variable de estado de recepción indica el BSN que tiene un valor mayor en uno que el BSN más alto recibido hasta el momento (módulo SNS).
V(N): matriz de estados de recepción – una matriz de SNS elementos que indica el estado de recepción de WS bloques de datos de RLC que van a suceder al bloque BSN=V(Q)-1 (módulo SNS). La matriz se indexa con respecto a V(Q) módulo SNS.
SSN: número de secuencia inicial RB: mapa de bits notificado – la información de acuse de recibo enviada al transmisor de RLC por el receptor de RLC contiene tanto un número de secuencia inicial (SSN) como un mapa de bits notificado (RB). El SSN indica el punto de referencia (BSN) del RB de la manera siguiente: los valores de BSN especificados en el RB se interpretan restando la posición de bit del mapa de bits con respecto al SSN módulo SNS, presentando la primera posición del mapa de bits el índice “0”. Un BSN válido en el RB es aquel que está en el intervalo [V(A) ≤ BSN ≤ V(S)] módulo SNS. El BSN es válido si y solo si [BSN-V(A)] mod SNS < [V(S)-V(A)] mod SNS.
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PBSN: número de secuencia de bloques parcial es una variable de estado de RLS que indica el BSN más alto que se incluyó en el mapa de bits cuando se transmitió el mensaje de acuse de recibo previo. No obstante, el PBSN se reinicializa al valor de V(Q) cuando el mapa de bits incluye el BSN más alto recibido hasta el momento, es decir, cuando SSN=V(R).
La Fig. 22 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema de comunicaciones inalámbricas 10 que contiene un transmisor 12, tal como una estación base, y un receptor 14, tal como una estación móvil, que funcionan de acuerdo con esta invención. Se supone que el receptor 14 incluye circuitería de receptor de radiofrecuencia (RF) 14A adecuada, un controlador de recepción 14B, tal como un microprocesador programado o un procesador de señal digital, que funciona en concordancia con los métodos que se dan a conocer en la presente o bien para una o bien para las dos de entre la primera y la segunda estrategias de mapas de bits parciales, y circuitería de transmisor de RF 14C adecuada, para transmitir la información de acuse de recibo generada por el controlador 14B de vuelta al transmisor de RLC 12.
Según un aspecto de esta invención, se supone más adelante que la información de acuse de recibo notificada por el receptor de RLC 14 al transmisor de RLC 12 se envía dentro de un mensaje de control de RLC/MAC, al que en lo sucesivo en la presente se hace referencia como Mensaje de Acuse de Recibo de Paquete (PAM) 16 que cabe dentro de un bloque de control de RLC/MAC.
Suponiendo que el PAM 16 proporciona un tamaño de mapa de bits dado (al que en lo sucesivo se hace referencia en la presente como tamaño de mapa de bits) para el acuse de recibo, un objetivo de esta invención es permitir el uso de un tamaño de ventana de RLC que sea mayor que el tamaño del mapa de bits, de la manera siguiente. Si el tamaño de la ventana de recepción es inferior o igual al tamaño de mapa de bits disponible, entonces dentro del PAM se transmite información de acuse de recibo que abarca la ventana de recepción completa. Si el tamaño de la ventana de recepción es mayor que el tamaño de mapa de bits disponible, el receptor de RLC construye un mapa de bits parcial que abarca únicamente una parte de la ventana de recepción de acuerdo con uno cualquiera de entre dos métodos o estrategias (PBS1, PBS2), tal como se explica de forma detallada a continuación.
Estrategia de mapas de bits parciales 1 PBS1
Durante la ejecución de la PBS1, el SSN se determina de la manera siguiente (se hace referencia también a la Fig. 23):
Si [V(R)-V(Q)] mod SNS≤tamaño de mapa de bits (es decir, si el tamaño de la ventana de recepción es inferior o igual al tamaño del mapa de bits), entonces SSN=V(R) (es decir, el mapa de bits notificado abarca la ventana de recepción completa), y el mapa de bits abarca una cierta cantidad (determinada por el tamaño de mapa de bits) de bloques de datos de RLC que tienen un BSN menor que el SSN.
Si [V(R)-V(Q)] mod SNS>tamaño de mapa de bits, entonces SSN=[V(Q)+tamaño de mapa de bits] mod SNS, y el mapa de bits abarca los bloques de datos de RLC que tienen un BSN dentro del intervalo [V(Q), SSN-1] (es decir, el mapa de bits notificado abarca únicamente el comienzo de la ventana de recepción y abarca tantos bloques como bits hay en el mapa de bits notificado).
Puesto que el bloque de datos de RLC al que apunta la variable de estado de V(Q) está incluido en el mapa de bits en cualquiera de los casos, el bit de BOW (comienzo de ventana) se puede fijar a “1”. Esto significa que el transmisor de RLC 12 puede presuponer un acuse de recibo implícito para los bloques de datos de RLC que tienen un BSN dentro del intervalo [V(A), SSN – tamaño de mapa de bits – 1] si el mapa de bits no abarca explícitamente V(A).
Una diferencia significativa entre la PBS1 y la técnica anterior es la forma con la cual se calcula el SSN, que proporciona cobertura mejorada para el mapa de bits. Por lo tanto, uno de los aspectos de esta invención es definir cómo se calcula SSN y, por lo tanto, cómo se define el mapa de bits.
Estrategia de mapas de bits parciales 2 PBS2
Durante la ejecución de la PBS2, la estación móvil 14 actualiza el parámetro de PBSN según se especifica en 3GPP TS 44.060, y construye el mapa de bits de la manera siguiente (se hace referencia también a la Fig. 24):
Si [V(R)-V(Q)] mod SNS≤tamaño de mapa de bits, entonces SSN=V(R) (es decir, si el tamaño de la ventana de recepción es inferior o igual al tamaño del mapa de bits, el mapa de bits notificado abarca la ventana de recepción completa), y el mapa de bits abarca una cierta cantidad (determinada por el tamaño de mapa de bits) de bloques de datos de RLC que tienen un BSN menor que el SSN.
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Si [V(R)-V(Q)] mod SNS>tamaño de mapa de bits (es decir, si el tamaño de la ventana de recepción es mayor que el tamaño del mapa de bits), entonces la estación móvil 14 determina si se transmite un primer mapa de bits parcial o un mapa de bits parcial sucesivo, de la manera siguiente:
5 Si [PBSN-V(Q)] mod SNS < WS y si [V(R)-(PBSN+Umbral_PBSN)] mod SNS < WS, entonces se envía un mapa de bits parcial sucesivo; si no, se envía un primer mapa de bits parcial. Es decir, si el mensaje de acuse de recibo previo transportaba un mapa de bits parcial que no abarcaba el BSN más alto recibido en este momento (SSN no era igual a V(R)), y si la diferencia entre: (a) el BSN que tiene un valor mayor en uno que el BSN más alto recibido hasta el momento, y (b) el BSN más alto que se incluyó en el mapa de bits cuando se transmitió el mensaje de
10 acuse de recibo previo, es mayor que un cierto valor de umbral Umbral_PBSN, entonces se envía el mapa de bits parcial sucesivo siempre que el PBSN siga siendo mayor que V(Q); en caso contrario, se envía el primer mapa de bits parcial.
En lo anterior, Umbral_PBSN es el valor de umbral que identifica un límite para la diferencia entre PBSN y V(R), más 15 allá del cual se genera un mapa de bits parcial sucesivo.
Si se envía un primer mapa de bits parcial, entonces SSN = [V(Q) + tamaño de mapa de bits] mod SNS, y el mapa de bits abarca los bloques de datos de RLC que tienen un BSN dentro del intervalo [V(Q), SSN-1].
20 Si se envía el mapa de bits parcial sucesivo, sus características son:
Si [V(R)-(PBSN + 1)] mod SNS>tamaño de mapa de bits, entonces SSN=[PBSN+1+tamaño de mapa de bits] mod SNS, y el mapa de bits abarca los bloques de datos de RLC que tienen un BSN dentro del intervalo [PBSN+1, SSN1].
25 Si [V(R)-(PBSN+1)] mod SNS≤tamaño de mapa de bits, entonces SSN=V(R), y el mapa de bits abarca una cierta cantidad (determinada por el tamaño del mapa de bits) de bloques de datos de RLC que tienen un BSN menor que el SSN.
30 El BOW se fija a “0” cuando se transmite un mapa de bits parcial sucesivo (es decir, el mapa de bits notificado no abarca el comienzo de la ventana de recepción), si no, BOW se fija a “1” (es decir, el mapa de bits notificado abarca el comienzo de la ventana de recepción).
Una diferencia significativa entre la PBS2 y la técnica anterior es que es responsabilidad del receptor de RLC 14
35 determinar si se envía el primer mapa de bits parcial o el mapa de bits parcial sucesivo. Es por lo tanto otro objetivo de esta invención definir cómo se lleva a cabo la selección del mapa de bits parcial, cómo se calcula el SSN, y, por tanto, cómo se define el mapa de bits.
A continuación se proporciona una evaluación del rendimiento del uso de esta invención en el contexto de ciertas
40 suposiciones de simulación. Los resultados de la simulación de esta invención se presentan en las Figs. 2 a 21. En las simulaciones se usaron los siguientes parámetros por defecto: esquema de codificación CS-3; retardo de ida y vuelta de RLC = 200 ms; intervalo de interrogación (en inglés, polling) = 24 bloques de radiocomunicaciones de RLC; y Umbral_PBSN = 80.
45 Caso ideal: el tamaño del mapa de bits es igual al tamaño de la ventana de RLC. Esto ilustra cómo el valor del tamaño de ventana de RLC afecta al rendimiento del protocolo de RLC. Esto ilustra también las limitaciones del GPRS que aparecen más allá de una configuración multi-intervalo dada.
PBS1: el tamaño del mapa de bits se fija al valor de 116, un valor ejemplificativo que se corresponde con el espacio
50 estimado en el mensaje de acuse de recibo de RLC, considerando informes de calidad del canal y tara de RLC/MAC. A continuación, el tamaño de ventana de RLC se varía de 116 a 512, se aplica la PBS1, y se mide el caudal del enlace de RLC para diferentes capacidades multi-intervalo y valores de portadora/interferencia (C/I). Las Figs. 10, 11, 12 y 13 muestran respectivamente los resultados para estaciones móviles de 2, 4, 6 y 8 TS 14.
55 Sobre la base de estos resultados, se pone de manifiesto que un tamaño de ventana de RLC de 256 o 512 produce un caudal del enlace de RLC mayor que el tamaño de ventana de RLC de 116, incluso si el tamaño del mapa de bits no es mayor que 116. No obstante, la PBS1 no proporciona un caudal tan alto como el caso de referencia ideal, siendo el tamaño del mapa de bits igual al tamaño de la ventana de RLC de 512.
60 PBS2: se mide nuevamente el caudal del enlace de RLC para varios tamaños de ventana de RLC, valores de C/I y capacidades multi-intervalo. Los resultados para los móviles de 2, 4, 6 y 8 TS se presentan respectivamente en las Figs. 14, 15, 16 y 17.
Se pone de manifiesto a partir de estos resultados que la PBS2 tiene un buen rendimiento con tamaños de ventana 65 de RLC grandes, incluso con capacidades multi-intervalo elevadas. En otras palabras, el uso de la PBS2 con el
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35
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tamaño de ventana de RLC de 512 proporciona un caudal que es casi tan alto como el alcanzado con el caso de referencia ideal, siendo el tamaño del mapa de bits igual al tamaño de la ventana de RLC y tiene un valor de 512.
Finalmente, se valora el rendimiento de la PBS1 con respecto a la PBS2. Los valores medidos del caudal del enlace de RLC obtenidos con las dos estrategias se representan en las Figs. 18 a 21. A partir de estas gráficas, puede observarse que el uso de la PBS2 ofrece un caudal algo mayor que el uso de la PBS1, especialmente para el caso en el que la estación móvil 14 soporta una capacidad multi-intervalo grande.
Sobre la base de los anteriores resultados de simulación, se pueden extraer las siguientes conclusiones. En primer lugar, el uso de un tamaño de ventana de RLC demasiado pequeño puede restringir el caudal considerablemente. Cuanto mayor sea la capacidad multi-intervalo de la estación móvil, y mayor sea el retardo de ida y vuelta en la capa de RLC, mayor será el tamaño de ventana de RLC requerido. En segundo lugar, la PBS1 utilizada con el tamaño de ventana de RLC de 256 o 512 proporciona claramente un caudal de enlace de RLC mayor que el uso de un tamaño de ventana de RLC de 116, en la situación en la que el tamaño del mapa de bits se restringió al valor de 116. En tercer lugar, la PBS2 usada con el tamaño de ventana de RLC de 512 y el tamaño de mapa de bits de 116 proporciona sustancialmente el mismo caudal que el caso de referencia ideal, siendo el tamaño del mapa de bits igual al tamaño de la ventana de RLC y tiene un valor de 512.
En un ejemplo no limitativo, el formato de un bloque de control de RLC/MAC, cuando se utiliza FLO, se define en la 3GPP TR 45.902. Se define que el bloque de control de RLC/MAC tiene 23 octetos, de los cuales los dos primeros bits son el encabezamiento de RLC/MAC (enlace ascendente), y el resto (182 bits) es el contenido. Se supone que el contenido está compuesto por:
6 bits: tipo de mensaje;
5 bits: TFI (Indicador de Formato de Transporte);
n bits: descripción de Ack/Nack; y
45 bits: informe de calidad del canal (máxima suponiendo BEP).
Dadas estas restricciones, hay disponibles 126 bits para la descripción de Ack/Nack, de los cuales un bit se usa para la Indicación de Ack Final y ocho (o más) bits son usados por el SSN. Esto deja 117 bits disponibles para el mapa de bits notificado. El uso anteriormente mencionado de 116 bits para el mapa de bits notificado supone que puede que se requiera un SSN mayor.
Tal como se ha indicado más arriba, en la técnica anterior la red ordena a la estación móvil que envíe o bien los primeros mapas de bits parciales o bien los mapas de bits parciales siguientes, con o sin informes de calidad del canal, incluso en aquellos casos en los que la estación móvil en una transferencia de datos de DL puede tener una mejor percepción sobre qué mapa(s) de bits parcial(es) debería(n) enviarse. Esta invención aborda y resuelve este problema, permitiendo que el receptor de RLC tome las decisiones de los mapas de bits parciales.
Tal como también se ha indicado, la transferencia de datos podría ser también en la dirección opuesta (sobre el UL desde la estación móvil a la red). En este caso, las especificaciones actuales permiten el envío o bien de primeros mapas de bits parciales o bien de mapas de bits parciales siguientes, aunque no se ha especificado la estrategia a desarrollar. Por lo tanto, esta invención también aborda y resuelve este problema, en la medida en la que los métodos descritos pueden ser utilizados por el receptor de RLC, esté localizado ya sea en la estación móvil o ya sea en la red.
La descripción anterior ha proporcionado, por medio de ejemplos ilustrativos y no limitativos, una descripción completa e informativa del método y el aparato óptimos contemplados en la actualidad por los inventores para llevar a cabo la invención. No obstante, varias modificaciones y adaptaciones pueden ponerse de manifiesto para aquellos versados en las técnicas pertinentes teniendo en cuenta la descripción anterior, cuando la misma se lea en combinación con los dibujos que la acompañan y las reivindicaciones adjuntas.
Por ejemplo, aunque esta invención se ha presentado en el contexto del GERAN, aquellos versados en la materia percibirán que la presente invención no se restringe o limita a su uso con solamente el GERAN o un sistema de comunicaciones inalámbricas de tipo GERAN. Las enseñanzas de esta invención se aplican en general a un caso en el que el tamaño del mapa de bits en el mensaje de acuse de recibo puede ser menor que el tamaño de la ventana. Además, aunque esta invención se da a conocer y se reivindica en el contexto de parámetros, tipos de mensaje y números de bits con denominación específica, los mismos son meramente ejemplificativos de las formas de realización actualmente preferidas de esta invención, y no deben considerarse en un sentido limitativo al poner en práctica esta invención.
Así, modificaciones similares de las enseñanzas de esta invención seguirán situándose dentro del alcance de la misma según se reivindica. Además, aunque el método y el aparato descritos en la presente se proporcionan con un cierto grado de especificidad, la presente invención se podría implementar con una especificidad ya sea mayor o menor, en función de las necesidades del usuario. Además, algunas de las características de la presente invención se podrían usar de forma ventajosa sin el uso correspondiente de otras características. Como tal, la anterior
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descripción debe considerarse como meramente ilustrativa de los principios de la presente invención, y no con carácter limitativo de ella, en la medida que esta invención queda definida por las reivindicaciones que se ofrecen a continuación.

Claims (12)

  1. 5
    15
    25
    35
    45
    55
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Método de funcionamiento de un receptor (14) del protocolo de enlace de radiocomunicaciones cuando se reciben bloques de datos desde un transmisor (12), que comprende:
    recibir un bloque de datos; y
    determinar en el receptor (14) si un tamaño de una ventana de recepción es inferior o igual a un tamaño del mapa de bits, siendo el tamaño del mapa de bits un tamaño máximo, expresado en un número de bits, del mapa de bits a notificar en un mensaje de acuse de recibo, y siendo la determinación, en el receptor (14), de si el tamaño de la ventana de recepción inferior o igual a un tamaño del mapa de bits se basa en una condición [V(R)-V(Q)] mod SNS≤tamaño del mapa de bits; entonces
    si la determinación es positiva, el mapa de bits notificado abarca la ventana de recepción completa, lo cual se proporciona fijando SSN=V(R);
    en el que: V(S) es una variable de estado de envío que indica un número de secuencia de un bloque de datos siguiente que se debe transmitir en la secuencia; SNS es un espacio de números de secuencia que indica un intervalo [0; SNS-1] del cual adopta su valor un número de secuencia de bloques, BSN, en el que a cada bloque de datos transmitido se le asigna un BSN igual a V(S) en el momento de la transmisión; V(Q) es una variable de estado de la ventana de recepción que indica un BSN más bajo no recibido todavía, módulo SNS,
    y representa el inicio de una ventana de recepción;
    V(R) es una variable de estado de recepción que indica el BSN que tiene un valor mayor en uno que el BSN más alto recibido hasta el momento, módulo SNS; y SSN es un número de secuencia inicial; y
    sobre la base de la determinación, si el tamaño de la ventana de recepción es mayor que el tamaño del mapa de bits, el mapa de bits notificado comprende un mapa de bits parcial que abarca una de entre una parte inicial de la ventana de recepción y una parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción, determinándose además, en el receptor (14), qué parte de la ventana de recepción se notifica,
    comprendiendo la determinación adicional, en el receptor, de qué parte de la ventana de la recepción se notifica:
    determinar si [PBSN-V(Q)] mod SNS<WS y
    si [V(R)-(PBSN+Umbral_PBSN)] mod SNS<WS, y si la determinación adicional es positiva, enviar el mapa de bits parcial que abarca una parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción, de lo contrario, enviar el mapa de bits parcial que abarca la parte inicial de la ventana de recepción, en el que PBSN es un número de secuencia de bloques parcial que indica el BSN más alto que se incluyó en el mapa de bits cuando se transmitió el mensaje de acuse de recibo previo, y
    en el que el Umbral_PBSN es un valor de umbral que identifica un límite para la diferencia entre PBSN y V(R), más allá del cual se genera un mapa de bits parcial que abarca una parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción, y WS indica el tamaño de la ventana.
  2. 2.
    Método según la reivindicación 1, en el que se notifica el mapa de bits parcial que abarca una parte inicial de la ventana de recepción.
  3. 3.
    Método según la reivindicación 2, en el que dicha determinación, en el receptor (14), de si el tamaño de la ventana de recepción es inferior o igual al tamaño del mapa de bits se basa en una condición [V(R)-V(Q)] mod SNS≤tamaño del mapa de bits; entonces
    si la determinación es positiva, el mapa de bits notificado abarca la ventana de recepción completa, lo cual se proporciona fijando SSN=V(R); y
    si la determinación es negativa, el mapa de bits notificado abarca únicamente el comienzo de la ventana de recepción, lo cual se proporciona fijando SSN=[V(Q)+tamaño del mapa de bits] mod SNS, en el que: V(S) es una variable de estado de envío que indica un número de secuencia de un bloque de datos siguiente que se debe transmitir en la secuencia; SNS es un espacio de números de secuencia que indica un intervalo [0; SNS-1] del cual adopta su valor un número de secuencia de bloques, BSN, en el que a cada bloque de datos transmitidos se le asigna un BSN igual a V(S) en el momento de la transmisión; V(Q) es una variable de estado de la ventana de recepción que indica un BSN más bajo no recibido todavía, módulo SNS, y representa el inicio de una ventana de recepción; V(R) es una variable de estado de recepción que indica el BSN que tiene un valor mayor en uno que el BSN más alto recibido hasta el momento, módulo SNS; y SSN es un número de secuencia inicial.
    10 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
  4. 4.
    Método según la reivindicación 3, en el que si la determinación es negativa, el mapa de bits abarca aquellos bloques de datos que tienen un BSN dentro del intervalo [V(Q), SSN-1].
  5. 5.
    Método según la reivindicación 3, que comprende además fijar un bit de comienzo de ventana a un uno.
  6. 6.
    Método según la reivindicación 1, en el que la determinación adicional, en el receptor, de qué parte de la ventana de recepción se notifica comprende:
    determinar si un mensaje de acuse de recibo previo transportaba un mapa de bits parcial que no abarcaba el BSN más alto recibido en ese momento, y si la diferencia entre: (a) el BSN que tiene un valor mayor en uno que el BSN más alto recibido hasta ese momento (V(R)), y (b) el BSN más alto que se incluyó en el mapa de bits cuando se transmitió el mensaje de acuse de recibo previo (PBSN), es mayor que un cierto valor de umbral, Umbral_PBSN, entonces se envía el mapa de bits parcial que abarca una parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción siempre que el PBSN siga siendo mayor que el inicio de la ventana de recepción (V(Q)); de lo contrario, se envía el mapa de bits parcial que abarca la parte inicial de la ventana de recepción;
    en el que: BSN es un número de secuencia de bloques, PBSN es un número de secuencia de bloques parcial, Umbral_PBSN es un número de secuencia de bloques parcial de valor umbral, V(R) es una variable de estado de recepción que indica el BSN que tiene un valor mayor en uno que el BSN más alto recibido hasta el momento, módulo SNS; SNS es un espacio de números de secuencia que indica un intervalo [0; SNS-1] del cual adopta su valor un número de secuencia de bloques, BSN, y V(Q) es una variable de estado de la ventana de recepción que indica un BSN más bajo no recibido todavía, módulo SNS, y representa el inicio de una ventana de recepción.
  7. 7.
    Método según la reivindicación 1, en el que si se envía el mapa de bits parcial que abarca la parte inicial de la ventana de recepción, entonces SSN=[V(Q)+tamaño del mapa de bits] mod SNS, y el mapa de bits abarca aquellos bloques de datos que tienen un BSN dentro del intervalo [V(Q), SSN-1].
  8. 8.
    Método según la reivindicación 1, en el que se establecen características para el mapa de bits parcial que abarca la parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción:
    determinando si [V(R)-(PBSN+1)] mod SNS>tamaño del mapa de bits y, si la determinación es positiva, entonces SSN=[PBSN+1+tamaño del mapa de bits] mod SNS, y el mapa de bits abarca aquellos bloques de datos que tienen un BSN dentro del intervalo [PBSN+1, SSN-1]; y
    si la determinación es negativa, entonces SSN=V(R), y el mapa de bits abarca un número de bloques de datos, determinado por el tamaño del mapa de bits, que tienen un BSN menor que el SSN.
  9. 9.
    Método según la reivindicación 1, que comprende además fijar un bit de comienzo de ventana a un cero si se envía el mapa de bits parcial que abarca una parte diferente de la parte inicial de la ventana de recepción, o a uno si se envía el mapa de bits parcial que abarca la parte inicial de la ventana de recepción.
  10. 10.
    Método según la reivindicación 1, en el que el mapa de bits se transmite como parte de un mensaje de acuse de recibo que incluye siempre un informe de medición de canal.
  11. 11.
    Receptor (14) del protocolo de enlace de radiocomunicaciones, que se puede hacer funcionar para recibir bloques de datos desde un transmisor (12), que comprende unos medios configurados para provocar, por lo menos, la ejecución según cualquiera de las reivindicaciones de método 1 a 10.
  12. 12.
    Estación móvil, que comprende un receptor (14) del protocolo de enlace de radiocomunicaciones según la reivindicación 11.
    11
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